基于混杂系统模型的DC/DC电力电子电路参数辨识

基于混杂系统理论构建了电力电子电路的混杂系统模型，并基于该模型提出了电力电子电路参数辨识的一种方法，可应用于故障趋势判断和预知维护。文中给出了6种DC/CC电路的混杂系统模型，并以Buck电路的滤波电感、滤波电容及其等效串联电阻的参数辨识为例，通过实验验证了这一方法的有效性。     

基于断续导通模式下的PCS中双向DC/DC变换器的研究

为获得较高的功率密度和减小开关损耗,将PCS中双向DC/DC变换器设计在断续导通模式(DCM)下,并采用交错并联结构弥补DCM下电压电流纹波较大的缺陷。分析研究变换器采用不添加额外半导体器件的控制型软开关技术,实现开关软通断,减小开关损耗。最后推导了实现软开关的死区时间、电容、电感等设计公式。通过实验,验证了理论分析的正确性。     

基于VISSIM断续导通模式的DC/DC变换器建模与仿真

根据DC/DC变换的基本原理,在断续导通模式下,依据状态空间法建立了BUCK、BOOST、BUCK/BOOST 3种变换器的数学模型,并在此基础上基于VISSIM对3种变换电路分别构建了仿真模型进行仿真。利用该仿真模型不仅可以有效模拟实际的DC/DC变换电路的运行特性,可采用不同的控制算法、控制策略对该模型进行闭环控制,还可通过VISSIM软件与C 、DSP和集成的Matlab模块连接,从而不仅为分析设计DC/DC变换电路及其控制系统提供了有效的方法,同时也为实际电路的设计调试提供了新思路。仿真结果与理论分析一致,表明了建模方法的正确性。     

Boost变换器断续导通模式的PSM同步开关映射模型

平均法是分析各种PWM模式DC/DC变换器的基础,其缺点是各种非线性信息遗失在平均过程中,因此研究PWM变换器非线性现象需要建立正确的离散映射模型。跨周调制(PSM)作为一种新的调制模式,具有响应速度快,轻负载转换效率高等优点,已在小功率单片IC中得到广泛应用,但PSM模式的非线性离散映射模型未见报道。该文建立断续导通模式(DCM)Boost变换器的同步开关映射模型,并根据该模型详细分析PSM调制的非线性现象。研究表明PSM调制模式下,参数的变化引起系统的输出在定常解和周期解之间变化,变化呈现无序性,但系统一直保持稳定的输出,说明PSM具有较强的鲁棒性;最后将PSM的非线性现象与PWM的分叉与混沌现象进行比较,对产生二者区别的原因给出了合理的解释。     

LED低压驱动电源——DC/DC升压变换器（上）

介绍了两种用DC/DC升压变换器驱动LED的电路,对电路的工作情况进行了详细分析,推导了输出电压与输入电压的关系,并以占空比D表示。最后给出一些芯片实例。     

级联式谐振变换器的电路特性及其非连续导通模式的分析

本文介绍了一种多元件级联式谐振变换器，该变换器结合了串联谐振变换器和并联谐振变换器的特点，并且在运行性能上有所提高。文章利用经典交流分析法，推导了电压传输增益，同时分析了非连续导通模式下的各种开关状态，得出相应的等效电路，并且运用数值解法求得谐振电压电流的波形和临界负载电流。     

断续导通模式下Buck变换器的混沌分析及其滑模控制

为了分析工作在断续导通模式下的Buck变换器因负载变化而产生的分岔现象,首先建立了闭环脉宽调制Buck变换器的离散迭代映射,基于此映射绘制了输出电压随负载变化的分岔图,然后利用MATLAB仿真绘制了输出电压、电感电流波形及相应的相图,与分岔图相互印证并直观地反映了系统以倍周期分岔至混沌的过程。为了保证变换器工作的稳定性,根据滑模控制的基本思想,采用了自适应滞环调制策略,使系统稳定工作在单周期态。仿真结果表明,用滑模变结构法可以有效地避免因负载变化所产生的混沌态,使控制过程具有良好的动态响应特性及鲁棒性,且算法简单,易于实现。     

基于离散演化映射的DC/DC变换器混合逻辑动态建模

针对传统DC/DC变换器模型存在计算量大、进行了大量近似、不能反映电流纹波特性等不足,有机结合哈密顿原理和混杂系统理论,提出基于离散演化映射的DC/DC变换器混合逻辑动态建模方法。以Buck变换器为例,首先采用变分积分器对其进行离散化得到离散演化映射模型,然后基于混杂系统理论将CCM和DCM模式进行统一,进而得到混合逻辑动态模型。结果表明,所建立模型计算量小、精确度高,能完整描述系统的各个工作状态且能反映电感电流纹波等动态特性,为DC/DC变换器建模方法提供了新的思路。     

APFC电路断续电流模式的谐波分析与补偿

断续电流模式APFC电路输入功率因数低、谐波含量高,阻碍了小功率开关电源向低成本、高性能发展.对断续电流模式APFC电路的工作原理及谐波产生机理进行了分析,设计了一种谐波补偿电路.应用Saber软件对其进行了设计仿真和电路实验,测试结果验证了设计思路,降低了电路谐波,可以应用于小功率开关电源和电子镇流器中.     

DCM模式APFC电路寄生参数对THD的影响

有源功率因数校正(APFC)技术广泛应用于提高电网适应能力及减小谐波污染的场合,其性能与工作模式及参数设计密切相关.提出基于Boost电感电流数学模型,其分析方法弥补了传统周期平均电流模型不精确、分析范围小的不足,并利用该数学模型系统分析了在断续导通模式(DCM)下Boost PFC电路主要元器件寄生参数对输入电流畸变(THD)的影响.实验验证了理论分析的正确性.     

电力电子电路块脉冲在线参数和状态辨识

本文提出了一种新的电力电子电路（ＰＥＣ）在线参数和状态辨识法。该方法是在块脉冲参数辨识法的基础上，根据ＰＥＣ的特点，结合辨识结果异常判定法建立的，具有收敛速度快、辨识精度高和在线辨识的能力，有效地解决了一般参数辨识法无法直接用于开关拓扑状态不断变化的ＰＥＣ中的困难。     

基于无源性的滑模控制在DC/DC变换器中的应用

利用本质上非线性的反馈控制方法———无源性控制方法 ,与滑模控制相结合对DC/DC变换器进行控制。仿真分析表明通过对控制器参数的适当调整 ,控制系统可获得较好的动态性能及抗干扰性     

基于混杂系统的DC-DC变换器建模与控制

电力电子电路作为开关型切换系统，其连续时间变量与离散事件相互混杂、相互作用，因此也是一个混杂系统。运用混杂系统的相关理论，给出了对二阶DC/DC变换器在连续工作模式(continuous current mode，CCM)下统一的混杂系统模型。运用Lyapunov直接法分析系统稳定性，根据稳定条件，提出了一种新型的类滑模控制策略，并以Boost电路为例进行了仿真和实验研究，验证了该方法的有效性，同时提出了改进措施，以满足实际应用需要。因此，与传统的状态空间平均法相比，基于混杂系统理论构建的模型中没有线性近似处理，理论上可以得到比较精确的模型，实现对电力电子电路进行更好的分析与控制。     

交错并联Boost变换器DCM分析及电感设计

通过对交错并联Boost变换器(IBC)的不连续导电模式(DCM)及其电感电流和输入电流纹波进行理论分析。推导出了输入电流纹波与上升和下降斜率、占空比、电感电流连续时间和变换器周期时间的比值关系表达式。提出在特定电压增益条件下,优化电感能够使输入电流纹波减小到零。通过Matlab仿真和实验验证了理论分析的正确性。     

驱动LED串的DCM升压转换器简化分析（2）——实际考虑

固定频率升压转换器采用不连续导电模式（DCM）工作,能够有效地用于快速调光操作,提供比采用连续导电模式（CCM）工作的竞争器件更优异的瞬态响应,这种转换器非常适合于以恒流模式驱动LED串。但驱动LED的升压转换器的交流分析,跟使用标准电阻型负载的升压转换器的交流分析不同,在推导最终的传递函数时必须非常审慎。本文分为两个单元：⑴理论分析,介绍如何推导驱动LED串的升压转换器的小信号响应;⑵实际考虑,深入研究实施方案,并验证经验结果及与理论推导比较。     

DC/DC变换器的变结构控制应用现状

变结构控制以其良好的控制性能在非线性系统中得到了越来越广泛的应用。对DC/DC变换器中变结构控制方法的应用现状做了概括性的研究，主要包括：滑模面的类型及其相应的使用范围，存在的问题及常用的解决方案；以及变结构控制的发展趋势。     

三电平H桥直流换流器电流连续模式下的建模与控制器设计

为提高换流器稳压输出的动静态性能,须设计性能较优的控制器。分析了换流器的移相脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)原理,对电流连续模式下的静态工作点进行求解,给出了静态工作点下一个开关周期内所有的工作模态。基于状态空间平均法建立了换流器在电流连续模式(continuous conduction mode,CCM)下的小信号数学模型,并基于小信号数学模型设计了带前馈补偿的双闭环比例积分(proportion integration,PI)控制器。试验研究结果表明,在该控制器作用下,突然加载过程中输出电压最大跌落在15%以内,恢复时间在150 ms以内,输出特性较好,从而验证了控制器的有效性。     

DC/DC变换器的切换仿射线性系统模型及控制

DC/DC变换器控制的主要难点之一在于它所特有的混杂特性。从切换线性系统理论及无源系统理论角度提出了DC/DC变换器建模和调节问题的新方法。首先建立基本DC/DC变换器Buck、Boost和Buck-Boost的切换仿射线性系统模型,然后根据凸组合稳定条件及无源性理论,选取电感和电容的储能函数为各切换子系统的共同Lyapunov函数,据此划分各子系统的运行区域,构造切换律保证系统在任意切换下的二次稳定,最后进行了仿真分析和验证。所提出方法不仅适用于开关变换电路的控制,亦适用于其他具有端口受控哈密顿结构的切换系统的控制。     

反馈稳定控制电流模式DC/DC变换器

首先给出了自稳定控制的物理概念及其基于滤波器的实现思路,同时依据PWM控制DC/DC变换器系统的分段线性特点,提出了一种新的Jacobian矩阵求解方法,将其应用于自稳定控制峰值电流模式Boost变换器系统,实现了反馈控制参数优化分析,最后给出了有关的仿真和实验结果,验证了文中所提控制方法的有效性和理论分析的正确性.